農業節水灌溉技術的推廣及應用

李 輝

(阜蒙縣大五家子鎮公共事務服務中心，遼寧 阜蒙 123137)

0 引言

水資源是人類賴以生存的基礎和社會發展的基本保障，我國人均水資源水平不足世界平均水平的25%，屬于嚴重缺水國家。我國在頒布的《加快水資源管理利用發展》中明確指出，未來我國各行業水資源利用效率達到95%以上，到2030年全國各類生產水資源用水量不超過6 500億m3，高效節水技術達到世界先進水平。由此可以看出，水資源節約與高效利用是我國的主要發展目標與研究方向。

我國農業水資源綜合利用效率較低，農業生產用水與居民生活用水及工業用水相對較為粗放，對水質量要求較低，因此，在農業生產中大力發展水資源利用技術具有很大的生產潛力。近年來，隨著我國對農業可持續發展新興技術的不斷深入研究，節水灌溉技術也呈現多元化發展。目前，我國節水灌溉技術主要為滴灌技術、滲灌技術、渠道防滲技術、加氣灌溉技術、咸水微灌技術等多元發展，根據我國不同地區及不同作物類型選擇適宜的節水灌溉技術。

1 國內外農業節水灌溉技術發展現狀

1.1 節水灌溉技術的定義

節水灌溉技術是指在保障作物產量的同時，引進抗旱作物品種或者通過發展田間灌溉布局與結構，實現灌溉水資源的高效利用，主要目的是通過最少的水資源消耗獲得更高作物產量的灌溉模式。我國是嚴重缺水國家，水資源短缺，水資源分配比例不均衡，因此，發展農業節水灌溉技術是我國農業現代化生產的重要組成部分，逐步建立田間精準用水技術，出臺節水補償政策，在各個區域農業生產中增加對節水設施的引進，完善地區節水灌溉技術體系，在農業研究中，大力研發抗旱品種。

1.2 節水灌溉技術發展現狀

國外農業現代化進程較快，農業新技術研究較為深入。其中，以以色列節水灌溉技術發展較為先進，位于世界領先水平。以色列在極度干旱的條件下實現了90%以上的農產品自給自足，水資源利用率達到90%以上；美國借助先進的生產技術對農業節水灌溉技術與生產模式進行深入研究，并且建立一定的農業用水調度體系，農業節水效果十分顯著，后期逐步發展田間精準灌溉技術與智能化灌溉技術，按照不同作物類型及作物生長時期進行按需灌溉，在提高農業生產效率的同時實現節水灌溉技術。我國農業節水灌溉技術主要包括研發抗旱作物品種、按照不同地域充分利用大氣水與地下水、建立節水灌溉設施、發展集雨農業等提高我國農業節水灌溉技術。

2 現代節水灌溉技術的應用

目前，農業生產中廣泛應用的節水灌溉技術主要包括管灌、滴灌、滲灌、加氣灌溉及咸水微灌等。

2.1 管灌技術

管灌是將明水渠灌溉變為暗管輸水灌溉，通過輸水管將水分直接輸送到田間，是我國節水灌溉技術發展的第一個節水舉措，通過田間試驗表明，可以提高水分利用效率20%～32%左右。

2.2 微噴灌技術

微噴灌技術是對傳統農田噴灌技術的改進，通過固定管道線路或移動式管道線路進行田間作物噴灌，微噴灌技術用水量少，噴射面積小，因此適合用于大田低矮作物的灌溉，如花生、馬鈴薯及大豆等，微噴灌技術較噴灌技術可以提高水分利用效率50%左右。

2.3 滴灌技術

滴灌技術主要是依靠滴灌管道將灌溉用水通過滴灌管上的孔口或滴頭精準輸送到作物根部土壤進行精準灌溉，是目前被公認為農業生產效率最高的一種節水灌溉技術，可以更加精準地為作物根系提供水分及養分，可以最大程度地減少水分徑流與化肥污染。目前，滴灌技術在我國應用面積逐漸擴大，應用范圍逐漸廣泛(表1)。

表1 滴管技術在我國灌溉技術中的比重情況

2.4 滲灌技術

滲灌技術，又稱為地表下滴管技術，是將滴灌管道埋設在地表以下，借助毛細管自下而上的濕潤方法進行作物精準灌溉(圖1)，由于地表保持干燥，還可以保持土壤表層干燥，減少了雜草種子的發芽和生長。

圖1 滲灌技術田間示意圖

2.5 加氣灌溉技術

加氣灌溉技術是在地下滴灌的基礎上，通過向作物根部土壤增加空氣，或增加灌溉水中氧氣的方式，滿足作物根部土壤氧環境的需求，在提高灌水效率的同時可以有效緩解作物根部的缺氧癥狀，提高對水分及養分的吸收效率，達到節約灌溉用水的技術，多項研究表明，加氣灌溉技術可以提高水肥利用效率，提高作物產量與品質[1]。但是加氣灌溉是近幾年來開始的一種新型灌溉技術，尚未形成完善的技術體系，雖然在田間相關應用結果均表明，增氧灌溉技術可以提高作物農藝性狀、產量及品質，但是目前主要出于實驗室階段，尚未在全國范圍內進行大面積推廣應用。

2.6 咸水微灌技術

咸水微灌技術是對一些強耐鹽作物，如棉花等進行咸水灌溉，對于不耐鹽作物進行淡水灌溉，在作物播種前使用淡水灌溉，在后期適當應用咸水灌溉，從而減少淡水資源的投入，降低淡水資源消耗。

2.7 化學節水技術

化學節水技術主要包括抗旱劑與保水劑。保水劑可以通過吸收土壤周圍及空氣中的水分形成水團，為作物提供水分，從而達到節約灌溉水的投入；抗旱劑，又稱為作物抗蒸騰劑，噴灑在作物表面，可抑制葉片氣孔張開度，減少作物的蒸騰作用，從而減少水分流失。

3 現代農業節水灌溉存在的問題

3.1 節水灌溉技術未得到廣泛應用

由于農業節水灌溉技術理論體系相對較為成熟，在農業生產應用中需要投入田間設施，是一筆不菲的投入資金。在一些農業生產較為落后的地區，農戶文化程度較低，對新鮮技術接受程度較為困難，農戶在種植過程中為了節省節水設備的投入與作業工序轉型困難等，依舊延續傳統農業漫灌或者噴灌技術，水資源浪費嚴重。因此，政府部門應該加大宣傳力度與基層技術宣傳，讓農戶從根源上認識到節水灌溉對于我國農業發展的重要意義，政府加大節水補貼政策，提高農戶的積極性[2]。

3.2 農作物空間布局不完善

不同地區水資源不同，有些地區水資源及降雨量較為豐富，有些地區水資源短缺，降雨量較低，因此，根據不同地區合理進行農作物種植對提高空間布局效率具有重要意義。在水資源豐富、降雨量豐富的地區種植耗水量較大的農作物，在較為干旱的地區進行耐旱性作物的種植。我國西北地區水資源短缺，降雨量較低，東南部地區水資源較為豐富，不同地區降雨量情況如表2所示。根據不同地區選取適宜的作物品種與類別，實現水資源的合理分配與空間優化，提高水資源的綜合利用效率[3]。

表2 內陸地區2010—2020年均降雨量統計 單位：mm

3.3 專業技術人才、資金與設備缺乏

在農業生產中需要農業知識豐富、多種學科交互融合的技術人員進行深入研究。在目前農業節水灌溉技術中，相關研發人員知識儲備低，綜合知識應用能力較弱，導致在農業節水灌溉技術中缺乏自主性與創新性，導致新型農業節水灌溉技術中自主創新性低下，無法研究出適宜于不同地區、不同地形的節水灌溉技術，降低農業節水灌溉生產效率。由于農業節水復合型技術人員的短缺，相關節水灌溉技術措施轉型困難，因此，相關機械化節水設備研究較為落后，相關田間節水設施不完善，極大地限制了農業節水灌溉技術的發展。

4 促進農業節水灌溉技術推廣與應用的對策

4.1 加大宣傳力度，提倡應用農業節水灌溉技術

在不同地區進行節水灌溉基地的建設，構建一支節水灌溉技術隊伍，積極開展不同區域節水灌溉技術的順利推廣應用。借助目前較為先進的網絡宣傳平臺，積極宣傳節水灌溉的優勢，并給農戶節水補貼與購買節水設施的相關資金補貼，提高農戶對節水灌溉技術的認識與理解，便于在不同地區進行節水灌溉技術的推廣與應用[4]。

4.2 加大節水灌溉投資力度

首先，應該加大農業工程技術人員的培養與人才引進，只有引進高素質專業人才，對不同地區的節水種植模式進行創新，提高節水灌溉措施的利用率與全國節水灌溉技術的全面推進；其次，鼓勵相關技術人員進入基層，走入田間，對農戶進行技術培訓，并且加大田間節水灌溉設施的購買補貼與研發資金投入，提高我國節水灌溉技術水平[5]。

5 結語

推進節水灌溉技術在農業生產與可持續發展中具有重要意義，是我國農業現代化發展中的重要組成部分。節水灌溉技術是一項系統發展工程，從技術實施到田間完善體系的建立都需要全面協調統籌推進。本研究通過對目前農業生產中的節水灌溉技術中存在的問題進行分析，提出未來我國節水灌溉技術的發展方向與研究重點:

1)通過結合多種農業耕作技術改善現有節水灌溉系統，將田間灌溉技術與其他農藥、化肥等進行配合使用，提高田間農業生產效率，減少傳統施肥、植保等農業措施存在的潛在污染，在推進節水灌溉技術的同時實現綠色可持續農業的發展；

2)發展田間水分監管與作物水分耗散系統，針對不同作物及相同作物的不同生育時期進行動態供水，實現田間水分精準灌溉，提高農業智能化灌溉水平，實現對田間水分、養分自動補償機制，降低農業灌溉系統運行成本，推動我國農業節水灌溉技術的智能化發展；

3)實現區域協調發展，由于我國地域遼闊，地形地貌不同，不同地區水資源儲存量不同，因此，在不同區域發展不同的農業種植，將耗水量較多的作物種植在水資源較為豐富的地區，抗旱作物種植在水資源短缺地區，實現資源合理配置。